Новую технологию бесконтактной очистки от загрязнений сложного промышленного оборудования разработали ученые Университета Хельсинки и Уральского федерального университета совместно с финской компанией Altum Technologies, сообщается 26 ноября в журнале Ultrasonics Sonochemistry.

В обычных условиях, чтобы очистить труднодоступные участки промышленного оборудования, таких как трубопроводы, теплообменники, технические резервуары приходится либо останавливать все производство, либо направлять ультразвуковые волны повышенной мощности одновременно в разных направлениях, «наугад». В иных случаях необходимо устанавливать большое количество мощных датчиков или использовать токсичные химические средства, наносящие урон окружающей среде.

Новый метод очистки оборудования с использованием ультразвуковых волн позволяет сфокусировать сигнал и таким образом оптимизировать очистку. Соответственно, оборудование очищается лучше: максимально аккуратно, точно, качественно, экологически безопасно, менее энергоемко и, как следствие, более экономично.

В ходе эксперимента ученые подвергли воздействию ультразвуковых волн прозрачные трубки с нанесенной на их поверхность кальциевой пастой, которая имитировала промышленное загрязнение. Сначала трубки очищали стандартным способом, а затем методом обращения времени, так называемым методом Матиаса Финка. Эксперименты длились одинаковое время при одинаковом энергопотреблении. Во втором случае исследователям хватило четырех датчиков, чтобы сфокусировать на трубках ультразвуковую волну мощностью, которой оказалась достаточно для быстрой и тщательной очистки — «без лишнего шума и пыли», по выражению разработчиков. Объем удаленных загрязнений оказался в три раза больше, чем при первом, «стандартном» подходе.

Создавая новую технологию, ученые использовали метод обработки сигналов с обращением времени, разработанный французским физиком Матиасом Финком в начале 1990-х годов. Метод Финка избавляет от необходимости исследовать и характеризовать окружающую среду, а также проводить громоздкие вычисления.

Уральский федеральный университет (УрФУ) — один из ведущих вузов России со столетней историей. Расположен в Екатеринбурге — столице Всемирных летних студенческих игр 2023 года. В Год науки и технологий стал одним из лидеров программы «Приоритет–2030». Вуз выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (НОЦ).